桩靴充水对自升式平台拖航稳性的影响.pdf

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1、第46卷第6期船海工程Vo1．46No．62017年12月SHIP&OCEANENGINEERINGDee．2017DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2017．06．038桩靴充水对自升式平台拖航稳性的影响孙涛，朱佐鑫(1．中国船级社海工技术中心，天津300451；2．天津新港船舶重工有限责任公司，天津300452)摘要：综合考虑自升式钻井平台的完整稳性及破损稳性的衡准要求，以某自升式钻井平台为例，分别校核该平台在桩靴充水及不充水状态下拖航作业时的完整稳性及破损稳性，并对计算结果进行比较和分析，得出桩靴充水对自升式平台静水力、静稳性曲线以及许用重心高度

2、曲线等方面的诸多影响，提出提高自升式平台拖航稳性的措施。关键词：自升式平台；桩靴；充水；拖航稳性；许用重心高度中图分类号：U661．2文献标志码：A文章编号：1671-7953(2017)06-0169-05自升式平台拖航工况作业程序复杂，由于拖述规定中最为严苛的衡准进行稳性校核。航过程中遭遇强风暴导致平台丧失水密完整性，1．1稳性衡准最终倾覆沉没是自升式平台发生安全事故的主1．1．1完整稳性衡准因。在进行自升式平台拖航稳性校核时，通常认考虑处于最不利位置的最大材料荷载以及舱为桩靴通海自由充水，其提供的浮力与桩靴中的柜内的自由液面影响，平台在每一种作业模式下压载水重量抵消，因

3、此不建立桩靴模型；也有些计的稳性，均应满足下列衡准。算保守起见，桩靴始终保持不充水，基于此状态建1)稳性计算中覆盖全部作业吃水范围，包括立桩靴模型并校核稳性。以某自升式平台为依拖航状况时的吃水，对有限航区拖航工况，选取风托，利用ZenStab软件建立平台整体及舱室模型速为25．8m／s；油田拖航工况，选取风速为36m／s并进行稳性校核，通过汇总2个拖航工况多个吃(7Okn)；远洋拖航工况，选取风速为51．5m／s水下桩靴充水及不充水时该平台的完整稳性及破(100kn)。损稳性计算结果，并开展分类对比，发现桩靴充水2)复原力矩和风压倾侧力矩曲线应为对应能够在很大程度上提升自升式

4、平台稳性储备能于最危险衡准轴的曲线，见图1。至第二交点或力。同时，针对各拖航工况下桩靴是否充水以及进水角(取其较小者)处复原力矩曲线下的面积，桩靴充水状态的稳性校核方式给出具体建议。至少应比同一限制角处风压倾侧力矩曲线下的面积大40％。1稳性要求与衡准平台的完整稳性是指漂浮的平台依靠倾斜后自身的复原力矩来抵抗外加倾侧力矩的能力。而平台的破损稳性是指平台破损进水后，依靠倾斜后自身的复原力矩，在规定的外加风压作用下仍能保持不再继续进水的能力¨。自升式平台的图1复原力矩和风压倾侧力矩曲线稳性要求与衡准主要依据IMOMODUCODE2009_2引、CCS海上移动平台入级规范2016以

5、及3)复原力矩曲线从正浮至第二交点的全部ABSMODU中相关规定进行校核。本文综合上角度范围内均应为正值。4)在所有漂浮作业工况整个吃水范围内，经自由液面修正后的初稳性高度应不小于0．15m；收稿日期：2017一O1—051．1．2破损稳性衡准修回日期：2017一O5—091)碰撞破损稳性。选取最坏的稳性状态进第一作者：孙涛(1982一)，女，硕士，工程师研究方向：海洋设施结构设计、总体稳性研究行破损稳性计算，并假定平台处于无系泊的漂浮1692第0167期年孙涛，等：桩靴充水对自升式平台拖航稳性的影响船海工程第46卷状态，但如系泊约束对稳性有不利影响时，就应加模型不一致外，风

6、载模型、进水点、各拖航工况、水以考虑。平台应具有足够的干舷、储备浮力和稳密舱室划分及破损舱组等模型设置均一致。一般性，以便在任何作业或迁移工况下任何舱室受到地，在桩靴充水模型中不建立桩靴，认为其通海自破损，并在来自任何方向风速为25．8m／s的风倾由充水不提供浮力；桩靴不充水模型中建立桩靴，力矩作用下，计及下沉、纵倾和横倾的联合影响认为桩靴提供浮力。后，破损水线应低于可能导致发生继续进水的任基于上述稳性模型，依照相应稳性衡准分别何开口的下缘。进行完整稳性及破舱稳性校核。自升式平台2)剩余稳性。自升式平台在经受任何单个在进行稳性计算时需要考虑从0。～360。的稳性舱室浸水后的剩

7、余稳性应满足下式要求：轴，间距为30。，经过大量计算对比发现，各拖航RoS=0一0≥H：ax{(7。+150)，10。}工况下衡准轴为沿纵向中心线，即风沿横向垂直式中，RoS为稳性范围，(。)；0为稳性消失角，于平台中线人射时，完整稳性最差¨，因此下述(。)；0为单个舱室浸水后的静倾角，(。)。其中，结果对比全部基于衡准轴沿纵向中心线进行：稳性范围的确定与进水角无关。1)桩靴充水与不充水模型的排水量。1．2许用重心高度曲线2)桩靴充水与不充水状态下的复原力矩及许用重心高度曲线应是平台满足所需规范稳倾侧力